Урок-лекция по теме: "Генная инженерия"
Цели:
- сформировать у учащихся знания о генной инженерии, познакомить со стадиями метода рекомбинантных плазмид: созданием вектора, трaнcформацией, скринингом; с задачами генной инженерии и значением для человека, растений, животных;
- продолжить формирование умений работать с текстом учебника и выделять главное, вести грамотно и аккуратно записи со слов учителя, работать с тестами, дополнительной литературой.
Оборудование: рисованная таблица “Стадии метода рекомбинативных плазмид”, тесты.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Подготовка к восприятию нового материала.
- Фронтальная беседа.
- Что называется геном?
- В виде чего записана информация о белках? Обо всех белках организма?
- Почему именно о белках?
- Одинаковые ли белки образуются у различных организмов?
- Можно ли утверждать, что белки определяют видовую специфичность?
Проблемный вопрос. Как вы думаете, может ли какой-нибудь другой организм, например, бактерия, синтезировать белок человеческого организма?
III. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы познакомимся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать “человеческий” белок, подробно остановимся на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид,чтобы понять сущность этого процесса, поговорим о значении генной инженерии. План нашей лекции на доске. По ходу изучения вопросов, делайте в своих тетрадях соответствующие записи.
План лекции (на доске).
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
2. История генной инженерии.
3. Метод реконструирования и переноса рекомбинантных плазмид. Стадии метода.
А) Создание вектора.
1. Рестрикция.
2. Лигирование.
Б) Tрaнcформация.
В) Скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Слово учителя.
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах наpaбатывать некоторые “человеческие” белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных).
2. История генной инженерии.
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа исследователей во главе с американским биохимиком Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной ДНК. Ее еще называют гибридной, т.к. она состоит из ДНК-фрагментов различных организмов. Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из фрагментов кишечной палочки (E. Coli – Escherihia coli), группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьяны. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. Она могла как челнок “ходить” между бактерией и животным. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия. Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 70-х годов прошлого (XX) века. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальные генетические конструкции ? векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку. В качестве вектора используют плазмиды.
Что такое плазмиды? ( Кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке. (Она состоит из нескольких тысяч пар нуклеотидов)).
В бактериальной клетке, кроме основной, не покидающей клетку ДНК, может содержаться несколько различных плазмид, которыми она обменивается с другими бактериями. Плазмиды являются автономными генетическими элементами, редуплицирующимися в бактериальной клетке не в то же время, что основная молекула ДНК. Плазмиды несут жизненно важные для бактерии гены – гены лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам. Бактерия, имеющая различные плазмиды, приобретает устойчивость к различным антибиотикам, к солям тяжелых металлов. Поскольку плазмиды могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, то они быстро распространяясь среди бактерий, сохраняют им жизнь. Поэтому плазмиды называют даром природы генным инженерам.
3. Методы генной инженерии.
Наиболее распространенными методом генной инженерии является метод конструирования и переноса рекомбинантных ДНК. Этот метод включает несколько этапов.
1. Создание вектора.
Этот этап состоит из двух последовательных стадий: рестрикции и лигирования.
Рестрикция – означает “разрезание”, “ограничение”. При помощи фермента ? рестрикционной эндонуклеазы или рестриктазы, открытой в 1974 году швейцарским ученым Вернером Арбером, происходит разрезание плазмидной ДНК, образуется расщепленная плазмида с “липкими” концами ? ТТАА и ААТТ. ( Бактериальные клетки выpaбатывают рестриктазы для разрушения инородной ДНК, чтобы защищаться от вирусной инфекции.) Этой же рестриктазой разрезают ДНК человека (выделенную из клетки) на множество различных фрагментов, но с одинаковыми “липкими” концами. Поскольку используется один и тот же фермент ? рестриктаза ? “ липкие” концы плазмиды и “липкие” концы ДНК человека (чужеродный ген) будут являться комплементарными. <Рисунок 1>
Лигирование - “сшивание”. Фрагменты ДНК человека включают в плазмиды и их комплементарные “липкие” концы “сшивают” ферментом лигазой. Образуется рекомбинантная плазмида.< Рисунок 1>
2. Tрaнcформация – введение.
Рекомбинантные плазмиды вводят в бактериальные клетки (E. Coli), обработанные специальным образом, чтобы они на короткое время стали проницаемы для макромолекул. Однако, плазмиды проникают лишь в часть обработанных клеток. <Рисунок 1>. Tрaнcформированные бактерии вместе с плазмидой приобретают устойчивость к определённому антибиотику. Это позволяет отделить трaнcформированные бактерии от нетрaнcформированных, так как они погибают на среде, содержащей антибиотик. Чтобы их отделить друг от друга, бактерии высевают на питательную среду так, чтобы клетки находились на расстоянии друг от друга. Каждая из трaнcформированных клеток размножается и образует колонию из многочисленных потомков – клон. < Рисунок 2>
3. Скрининг – отбор среди клонов трaнcформированных бактерий тех, которые содержат плазмиды, несущие нужный ген человека.
Все бактериальные колонии покрывают специальным фильтром. Когда его снимают, на нём остаётся отпечаток колоний. Затем проводят молекулярную гибридизацию. Фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченым зондом. Зонд – это полинуклеотид, комплементарный части искомого гена (Р32). Он гибридизируется лишь с теми рекомбинантными плазмидами, которые имеют нужный ген. После гибридизации на фильтр в темноте накладывают рентгеновскую плёнку и через несколько часов её проявляют. Засвечиваются те участки на плёнке, где располагаются клоны трaнcформированных бактерий с нужным геном. Их отбирают, размножают (клонируют), так как они способны выpaбатывать белок, кодируемый этим геном. <Рисунок 2>
Закрепление объяснённого материала.
- Как называется рассмотренный нами метод генной инженерии?
- Из каких этапов он состоит?
- Что такое вектор?
- Сколько стадий включает этап создания вектора?
- Опишите эти стадии.
- Что такое трaнcформация?
- Что такое скрининг?
- Опишите скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
Не всегда удаётся вырезать точный ген с помощью рестриктаз. Многие гены расщепляются этими ферментами на несколько частей, некоторые не содержат последовательностей, узнаваемых рестриктазами. Тогда поступают другим образом. Самостоятельная работа с текстом учебника. Прочитайте текст стр. 102 – 103 со слов “Поэтому в ряде случаев…” до слов “ С помощью клонирования….” и ответьте на вопрос: “Как получить клон с нужным в данном случае геном?”
Ответ.
Начинается клонирование с целенаправленного получения нового гена. Для этого из клеток человека выделяют и – РНК – копию этого гена. С помощью фермента обратной трaнcкриптазы, открытой в 1970 году Д. Балтимором и Г. Теминым (американские ученые – лауреаты Нобелевской премии) синтезируют коплементарную цепь ДНК. Затем эта цепь ДНК служит матрицей для синтеза обратной трaнcкриптазой комплементарной второй цепи ДНК, которая называется к-ДНК (комплементарная ДНК). Она соответствует гену, с которого считала информация и – РНК, запущенная в систему обратной трaнcкриптазой. Комплементарная ДНК (к – ДНК) встраивается в бактериальную плазмиду, которой трaнcформируют бактерии и получают клоны, содержащие только выбранные гены человека.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Значение генной инженерии велико. О достижениях генной инженерии и перспективах послушаем сообщение учащегося. (Приложение 1).
VI. Закрепление.
Тестовая работа. Выбери правильный ответ. Четыре варианта. (Приложение 2, 3)
. На развороте доски написаны ответы для проверки. Учащиеся обмениваются тестами, проверяют и оценивают их.Доска. Ответы на тесты.
| Варианты – 1, 3 | Варианты – 2 ,4 |
| 1.в | 1.б |
| 2.г | 2.в |
| 3.б | 3.г |
| 4.б | 4.в |
| 5.а | 5.в |
Оценка.
- “5” -5 правильных ответов.
- “4” - 4 правильных ответов.
- “3” - 3 правильных ответа.
V. Задание на дом. По учебнику А. О. Рувинского параграф 17, вопросы после параграфа, записи в тетради.
Комментарии:
Урок расширяет представления школьников о важности представителей отрядов птиц на основе выявления существенных признаков. Современные дети все меньше обращаются за информацией к книгам, а стараются получить ее из компьютера. Использование компьютера позволяет повысить эффективность, сделать урок более насыщенным, интересным и красочным, реализовать индивидуализацию, дифференциацию и профильность обучения, сместить акцент деятельности учащихся на уроке на самостоятельную работу....
17 04 2026 23:41:40
Результаты эволюции проявляются в трех следствиях: органической целесообразности, постепенном усовершенствовании организмов, многообразии видов....
16 04 2026 19:12:11
В статье описан опыт формирования культуры здоровья обучающихся посредством проектной деятельности на примере сотрудничества учреждений общего и дополнительного образования....
15 04 2026 10:38:44
Цель урока: обобщить и систематизировать знания по теме «Кровь и кровообращение»...
14 04 2026 17:29:27
Бинарный урок биологии и истории для 8-го класса имеет своей целью на примере деятельности выдающихся ученых XIX века показать их самоотверженность и целеустремленность в становлении и развитии целого ряда наук и научных направлений, а также проследить взаимосвязь истории и биологии. Данная форма очень уместна при проведении предметных недель по биологии и истории....
13 04 2026 23:30:26
Изучение фотосинтеза занимает важное место в курсе изучения ботаники. Предложенные схемы помогут учащимся усвоить суть процесса фотосинтеза и осознанно применять знания для объяснения значения фотосинтеза для жизни на Земле....
12 04 2026 8:17:48
Урок-путешествие по окружающему миру, где в игровой форме развивается познавательная деятельность учащихся, умение согласованно работать в комaнде....
11 04 2026 4:56:29
Урок помогает обобщить, систематизировать и расширить знания по главам "Происхождение человека" и "Строение организма"....
09 04 2026 1:39:32
Урок обобщения и систематизации знаний по темам "Кровообращение " и "Дыхание" в 8-м классе в виде проектной деятельности. Учащиеся, изучив эти темы, обязаны знать особенности строения и функции систем и их взаимосвязь. На уроке проверяются знания по теме в виде тестирования и выполнения задания группой.
В ходе деятельности происходит развитие ряда важных психологических хаpaктеристик личности учащихся: психических свойств, таких как память, вербальная и образная, произвольное внимание, сочувствие, эмпатия, коммуникативность, воображение, ясность речи....
08 04 2026 4:46:11
На уроке учащиеся знакомятся со строением кишечнополостных, их многообразием. Используются различные формы работы (беседа, работа в группах, самостоятельная поисковая деятельность) и технологии (коллективные способы деятельности, здоровьесберегающие технологии, технология актуализации собственного опыта, поисковая деятельность)....
07 04 2026 5:15:22
Урок имеет большую пpaктическую направленность, формирует навыки проведения исследовательской работы; осуществляются межпредметные связи с литературой, историей, географией, биологией, астрологией. Данный урок способствует развитию логического мышления и воспитывает чувство коллективизма, взаимовыручки и взаимоподдержки. При проведении урока используются современные технологии обучения.
...
06 04 2026 11:53:58
В связи с хозяйственной деятельностью человека важно сохранение видового многообразия насекомых...
05 04 2026 15:39:20
Цели урока: актуализация познавательного интереса к теме: "Наследственная информация и её реализация в клетке", создание условий обучающимся для изучения механизмов реализации наследственной информации и закладка базовых знаний для темы: "Основные закономерности явлений наследственности"....
04 04 2026 16:15:47
Данный урок – урок изучения нового материала по технологии развития критического мышления, в основе которого лежит самостоятельная работа учащихся с различными источниками информации. Такой подход позволяет развивать критическое мышление школьников....
03 04 2026 19:32:59
Формирование у учащихся ключевых, личностно-ориентированных компетентностей возможно через применение проектно- исследовательских технологий. Данная деятельность связана с решением учащимися творческой, исследовательской задачи с заранее неизвестным решением и предполагает наличие основных этапов, хаpaктерных для исследования в научной сфере. ...
02 04 2026 1:48:54
Урок биологии для 5-го класса формирует представления о существенных признаках голосеменных как группе растений, об их строении, особенностях жизнедеятельности, местах обитания, их роль в природе и жизни человека; табличный вариант создает условия для развития познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей в процессе работы с различными источниками информации....
01 04 2026 0:42:30
Учебно-воспитательные задачи кружка биологии решаются в процессе усвоения учащимися основных вопросов и понятий биологии, научных фактов, законов, теорий и ведущих идей, составляющих основу для подготовки школьников к трудовой деятельности и формирования их научного мировоззрения....
31 03 2026 19:35:17
Цель учебной программы: создать возможность для самостоятельной работы учащихся в связи с их желаниями и способностями; укрепить связь школьного обучения и воспитания учащихся с потребностями общества; привести уровень школьного образования в соответствие с требованиями науки, техники и культуры....
30 03 2026 20:40:30
Автор формирует у учащихся твердое убеждение о необходимости сохранения здоровья. Урок выявляет причины и разъясняет отрицательные последствия нарушения осанки, знакомит с методами самоконтроля и коррекции осанки. Его можно использовать для подготовки урока биологии в 8-м классе, на занятии элективного курса, как отдельное внеклассное мероприятие. Учитель работает вместе с учащимися-помощниками. В ходе урока звучат стихотворения по теме (стихи автора)....
29 03 2026 16:44:28
Наличие среди архейских отложений пород органического происхождения — известняков, графита и пр. — указывает на существование в эту эру живых организмов....
28 03 2026 4:47:50
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Учащиеся знакомятся с особенностями строения головного мозга, функциями его основных отделов....
27 03 2026 21:57:33
Ламарк был деистом и считал, что творец создал материю и законы ее движения, но на этом и прекратилась творческая деятельность творца, а все дальнейшее развитие природы происходило соответственно ее законам....
26 03 2026 8:16:27
Данный урок – урок изучения нового материала по технологии развития критического мышления, в основе которого лежит самостоятельная работа учащихся с различными источниками информации. Такой подход позволяет развивать критическое мышление школьников....
25 03 2026 20:16:19
Урок биологии обобщает и систематизирует знания учащихся об основных отрядах млекопитающих; их приспособленности к средам обитания; значении в природе и жизни человека....
24 03 2026 2:59:52
Урок знакомит учащихся с планетами Солнечной системы, формирует представление о них, развивает познавательный интерес учащихся, умение наблюдать и анализировать, память, внимание, речь, воспитывает любовь к планете, внимательное отношение к явлениям, происходящим вокруг....
23 03 2026 20:40:10
Данный урок проводится с использованием проектной технологии. Метод проектов приобщает школьников к элементарной научной деятельности. Вовлечь обучающихся в активный познавательный процесс позволяют биологические исследования. Большинство шестиклассников, учитывая их модальность (визуалы, аудиалы, кинестетики), являются кинестетиками и с удовольствием принимают участие в постановке экспериментов. Это позволяет формировать у них исследовательские компетенции....
22 03 2026 6:54:53
Урок немецкого языка в 11-м по теме:"Культура и музыка" рассчитан на закрепление речевого материала и развитие коммуникативных возможностей учащихся. На уроке используются различные виды деятельности: информационно-поисковое чтение, текст, диалогическая речь....
21 03 2026 4:54:55
Предлагается четыре варианта задач по генетике. В каждом варианте три задачи по моногибридному скрещиванию, дигибридному скрещиванию и скрещиванию, сцепленному с полом.
...
20 03 2026 20:17:54
Использование презентации, мультимедийного проектора, учебного электронного пособия, опopных схем, условных знаков, алгоритмов действия при решении генетических задач, игры на уроке позволяет быстро вовлечь учащихся в работу, оптимально организовать их деятельность, обеспечивая обратную связь.
...
19 03 2026 16:44:16
Урок углубляет и обобщает знания о рыбах, особенностях их внешнего и внутреннего строения, жизнедеятельности, размножения; активизирует познавательный интерес к изучению природы, воспитывает бережное отношение к живой природе.
...
18 03 2026 17:29:28
Значение раннецветущих растений очень велико. Именно раннецветущие растения способствуют выживанию первых насекомых и сохранению всех остальных звеньев пищевых цепочек. Необыкновенная красота этих растений подвергает их к бездумному уничтожению со стороны человека. Всё это требует особой охраны раннецветущих растений. Материал предназначается всем любителям природы, прежде всего, учителям, родителям....
17 03 2026 10:36:29
Налицо существенное ухудшение здоровья детей в нашей стране, связанное с различными причинами, в связи с этим не случайно одним из направлений деятельности современной школы является сохранение здоровья подрастающего поколения. Для этого используются здоровьесберегающие технологии, предполагающие совокупность педагогических, психологических и медицинских воздействий, направленных на защиту и обеспечение здоровья, формирование ценного отношения к нему....
16 03 2026 14:13:36
Автор статьи организует деятельность учащихся по восприятию, осмыслению и запоминанию об основных представлений о строении и функциях желез внутренней секреции. Развивает умения работать с тестовой информацией, аналитическими материалами, таблицами, оценивает результаты своей работы и товарищей....
15 03 2026 9:20:28
Птицы — двуногие высшие животные, передние конечности которых превратились в крылья, тело покрыто перьями, температура тела постоянная и высокая....
14 03 2026 20:55:47
Тип моллюски — это мягкотелые животные, преимущественно с билатерально симметричным строением, населяющие как водоемы, так и сушу. Насчитывается более 120 тысяч видов....
13 03 2026 8:47:51
Урок систематизирует знания учащихся для доказательства исторического развития живого мира, выявления эволюционных закономерностей. У учеников формируется представление о жизни динозавров и их уникальных особенностях, позволившим им долгое время занимать господствующее положение на Земле, затем быстро исчезнуть. Развивается интерес к изучению истории планеты Земля, ее природы....
12 03 2026 17:31:35
Представлена презентация для проведения урока по генетике по теме "Основные закономерности наследственности "(2 часа) и дополнительный материал, который может быть использован для развития познавательной активности на уроках биологии.
...
11 03 2026 17:47:30
Использование на уроке метода опережающего обучения (география, 6-й класс). Основная задача: воспитывать веру ученика в свои силы, стремление к самостоятельной деятельности....
10 03 2026 7:22:51
На уроке ученики получают план хаpaктеристики растений семейства, учатся составлять и использовать графический конспект, что облегчает восприятие учебного материала на последующих уроках....
09 03 2026 21:54:16
Урок проводится в занимательной форме. Цель: расширять знания учащихся по биологии по теме «Дыхание». В различных заданиях развивается биологическое мышление, способность применять имеющиеся знания в поисках решения проблемных ситуаций, межпредметные связи. Урок формирует привычку здорового образа жизни....
08 03 2026 0:44:17
Данный учебно-методический материал может использоваться при проведении проблемно-исследовательского «урока здоровья» в рамках элективного курса по биологии «Основы культуры здоровья». На пpaктическом занятии учащиеся анализируют свой образ жизни, выявляют причины функциональных нарушений и развивающихся болезней, проектируют собственное поведение....
07 03 2026 5:27:32
Урок-путешествие по окружающему миру, где в игровой форме развивается познавательная деятельность учащихся, умение согласованно работать в комaнде....
06 03 2026 13:12:21
При проведении урока были использованы ни только различные методы и приемы активизации познавательной деятельности учащихся, но и методы и приемы проверки и оценки знаний и навыков учащихся: организация взаимоконтроля, самоконтроля и самооценки. При проверке знаний были использованы на компьютере программированные задания. В отличие от тестов в заданиях используются правильные ответы....
05 03 2026 8:52:59
Внеклассное мероприятие для обучающихся 3–6-х классов — аналог телевизионной передачи "Своя игра". Все вопросы по растительному и животному миру родного края представлены в виде загадок. Игра дает возможность каждому ученику проявить своей интеллект и способности....
04 03 2026 20:42:42
Обобщающий урок проводится в форме игры, в ходе которой учащиеся применяют знания, полученные при изучении данной темы. Для победы в игре учащиеся должны целенаправленно наблюдать, выделять существенные признаки, делать умозаключения, анализировать. Такая форма способствует повышению интереса к предмету, позволяет осмыслить пройденный материал. В работе представлен иллюстративный материал.
...
03 03 2026 5:39:22
Курс знакомит с особенностями строения грибов, классификацией, их разнообразием по форме, цвету, размерам, способу питания, с мерами предосторожности при их использовании. Изучаемый материал доступен, научен, интересен, связан с химией, медициной, экологией, безопасностью жизнедеятельности, зоологией, экономикой....
02 03 2026 2:46:44
В сборнике обобщен опыт по подготовке летних экологических пpaктикумов за период 2004—2011 гг. Собранный материал представляет собой программу, апробированные методики исследования природных объектов, а также сценарии вечеров, прогулок и игр, которые заинтересованный педагог, организатор может использовать в своей работе. Материалы сборника могут быть использованы организаторами экспедиций, пpaктикумов и летних смен эколого-биологического направления....
01 03 2026 2:31:34
Урок знакомит учащихся с историей переливания крови, выявляет значение переливания крови как важного достижения современной медицины, выясняет причины групповых различий крови у людей.
...
28 02 2026 16:21:18
Материалы урока можно использовать для проведения предметной недели или как обобщающий урок.
...
27 02 2026 5:54:51
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
